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走去火星寻找生命

作为太阳系中最像地球的行星,人类一直对火星抱有强烈的兴趣。1609年伽利略成为第一个使用望远镜看

时间: 2024-02-10 21:29:00 作者: 雷竞技入口

  作为太阳系中最像地球的行星,人类一直对火星抱有强烈的兴趣。1609年伽利略成为第一个使用望远镜看到这颗红色星球的人;19世纪80年代,人们普遍相信“火星人”的存在;1938年由科幻小说改编的广播剧《世界大战》讲述了火星人入侵地球的故事,一度引起美国人民恐慌……

  随着科技的进步,人类对火星的认识不断深入。如今,人们已经知道火星上曾存在液态水,甚至曾有海洋,具备孕育生命的条件。然而,“火星上是否有生命”仍一直困扰着科学家。不过,这个困扰了人类几个世纪的问题,也许不久就可知晓答案。

  中国科学家近日在火星陨石“提森特”中发现了来自火星的有机碳颗粒,其具有典型的火星物资特征,是火星过去可能存在生命活动的重要证据

  在人类对火星短暂的探索史上,研究降落在地球上的火星陨石一直是重要手段之一。资料显示,截至2014年3月3日,在地球上发现的、被确认是来自火星的陨石有132颗,“提森特”就是这里面之一。

  近日,中国科学院地质与地球物理研究所研究员林杨挺带领的团队及其合作者,在国际学术期刊《陨石学与行星科学》发表了一项最新研究成果:他们在“提森特”中发现了来自火星的有机碳颗粒——这是火星过去可能存在生命活动的重要证据。

  2011年7月18日,“提森特”被目睹降落在摩洛哥南部的撒哈拉沙漠中,并立即被收集起来。这让“提森特”避免了来自雨水或微生物等的侵蚀与污染,成为研究火星最好的材料之一。就是在这块陨石中,林杨挺带领的研究团队其合作者,发现填充于岩石的裂隙和包裹在“熔脉”(岩石高温熔融后形成的结构)中的碳颗粒。

  “我们利用纳米离子探针等微区分析技术,对碳颗粒进行了分析。”林杨挺告诉南方日报记者,分析结果为这些有机碳的氢同位素含有极高的氘,完全不同于地球有机物,是典型的火星物质特征。同时,包裹在熔脉中的碳颗粒部分相转变为金刚石,表明经历了高压高温事件,不可能是摩洛哥沙漠的污染。

  分析结果还显示这些碳颗粒是不可溶的干酪根型的有机碳,含有氢、氮、氧等元素,与煤相似。“有机质的形成有三种可能。”林杨挺介绍,有机质的形成可能是生命活动的产物,也有可能来源于无机合成,此外“碳质球粒陨石”也含有有机质。不过,根据研究团队的分析,这些有机碳有很大的可能性是生命活动的产物,而非另两种来源。

  为了弄清“提森特”中的有机质到底怎样形成,研究团队用纳米离子探针来测定它们的碳同位素,结果显示轻碳同位素所占比例要高于火星大气。

  参与研究的胡森、张驰、徐琳在果壳网撰文解释了这个结果的含义:地球生命活动的结果,使形成的有机质富含这种轻碳同位素,比例明显高于其它含碳的物质。“提森特”中的碳颗粒富含更多的轻碳同位素,至少暗示它们可能与生命过程有关,是指示火星曾经有过生命活动的一个重要证据。

  好奇号近期发现,其周围大气中甲烷含量一度飙升10倍。在地球上,95%的甲烷都源自于生命过程,有人调侃:“这次检测到的甲烷,是火星人不小心放了个屁。”

  相比地球上科学家对火星陨石的研究,更广为人知探索火星的前沿,是人类发射的远在火星附近的各种探测器。在这些或围绕或登陆的火星探测器中,正在火星地面行走的好奇号无疑是其中的佼佼者。

  经过7个多月的太空旅行,2012年8月6日好奇号成功登陆火星。在长达两年多的火星探索中,好奇号已经为人类解开了许多关于火星的谜团。例如,火星上有古河床,曾经还存在湖泊;分析火星土壤后发现,其中含有丰富的水……

  近期,好奇号带来的两项新发现,为科学家寻找火星生命证据带来了新希望。美国国家航空航天局下属喷射推进实验室(JPL)官网发表了相关文章,宣告好奇号发现在其周围大气中,甲烷含量一度飙升10倍;此外它还在一块岩石中确凿无疑地检测到了火星上的其它有机物。

  “甲烷含量的短暂提升,也就是迅速上升然后又回落下来,意味着周围必定存在甲烷的源头。”好奇号漫游车科学团队成员、美国密歇根大学安娜堡分校的苏希尔·阿特雷亚在文中介绍。

  不过,这并不能证明火星存在生命。甲烷的来源存在许多种可能性:有生命过程形成的,也有非生命过程产生的,比如水和岩石发生反应。但在地球上,95%的甲烷都源自于生命过程。因此甚至有火星爱好者调侃:“这次检测到的甲烷,是火星人不小心放了个屁。”

  另一个令人欣喜的发现与林杨挺团队的研究略有相似。好奇号在一块被称为Cumberland的岩石上钻孔,并在钻出的岩石粉末中检测到了其它火星有机化合物。

  由于好奇号有过“发现有机化合物”,但最终被证明“这些有机物是藏在好奇号内部从地球带上火星”的先例,科学家花了好几个月的时间,进行大量的检验和分析研究,最终确定Cumberland样本中检测到的有机物的确来源于火星,这也是人类在火星表面首次确凿无疑地检测到有机物。

  虽然这些有机物有很大的可能是被陨石带到火星之上,但更大的可能是它们原本就产生于火星,科学家们下一步要做的,是找到这些有机物的来源。

  “岩石中发现有机物给我们大家带来了极大的希望。”美国麻省理工学院参与好奇号合作研究的科学家罗杰·萨蒙斯在JPL官网发表的文章中介绍,“它们很重要,因为有机物能够告诉我们它们是通过什么样的化学途径形成并被存下来的。进而,这可以让我们不难发现地球和火星的差异。”

  因为荧荧如火,火星被中国古人称之为“荧惑”。1609年伽利略成为第一个使用望远镜看到这颗红色星球的人,不过碍于当时的科技,人们对火星不甚了解。

  1873年,法国天文学家弗拉·马利翁认为,火星上存在大量植物;而意大利天文学家乔范尼·夏帕雷利宣布他在火星表面发现了“沟渠”的形貌。这个发现被当时一些科学家进行了“补充”,“沟渠”变成了由火星文明开凿而成的“运河”。

  在往后很长一段时间里,地球上的人们都相信“火星人”的存在。通讯专家设想发射摩尔斯电码与火星人通讯;天才特斯拉也曾撰文声称火星人正试图通过无线电发报机与他交流。

  1924年,美国天文学家戴维·托德成功说服美国政府,关闭包括军队在内的所有无线电设备,以便让地球人能顺利接受到“火星信息”。由科幻小说改编的广播剧《世界大战》描述火星人入侵地球,一度引起美国人民恐慌,成为当今传播学上的经典案例。

  在这个过程中,虽然也有科学家质疑“火星人”的存在,但争论仍在持续。直到1964年美国发射第一个火星探测器“水手”4号,发回了从火星上空拍摄到的火星地表照片,人们才开始相信,这里真的是一片不毛之地。

  随着探测器的成功抵达,人类对火星的观测进入到一个新的领域。在过去的几十年里,人类陆续向火星发射了40多颗探测器,但成功的只有少部分。我国2011年曾在俄罗斯“福布斯—土壤”探测器内,搭载了名为“萤火一号”的火星探测器,但发射后不久就出现了故障。

  虽然困难重重,但人类对火星的认知随着科学技术的进步在不断加深。1996年发射的“火星全球探勘者号”发回的测绘多个方面数据显示,火星北部曾经存在一个大洋;2003年发射的“机遇号”找到表面曾存在液态水的“可靠证据”,它的双胞胎兄弟“勇气号”则发现了盐层……

  2011年11月4日,包括王跃在内的6名志愿者走出模拟飞向火星的宇宙飞船实验舱,他们用500天“与世隔绝”的时间证明,人类在生理和心理上可接受飞向火星的挑战;2013年荷兰非营利性组织“火星一号”,在全球征集到超过8万名参与“移民火星”的志愿者。

  这一切让人类登陆火星看上去并不那么遥远。加上今年刚抵达火星的马文号、曼加里安号探测器,此前发射的机遇号、奥德赛号等,目前共有7个火星探测器正常工作,它们不断将人类对火星的认识推向新的领域,火星生命之谜也许不久之后就能够获得答案。

  探索火星,始终与人类自身有关。如今科学家们发现火星曾存在海洋、湖泊,有着与地球类似的磁场,大气层亦保护着这个星球。不过在几十亿年的时光中,火星的大气层、磁场、液态水都消失了。

  作为太阳系中最像地球的一颗行星,这无疑会让人联想到地球的命运——地球是否会经历火星上曾发生的一切?如果答案是肯定的,对于人类将是灭顶之灾,火星则是我们不难发现地球过去和未来的一个窗口。

  且不论地球未来会怎样,为了寻找更多的可能性,获取更多的资源,人类探索火星,更是期望着有朝一日能移民火星,迈出人类“星际移民”的第一步。

  这并不是痴人说梦。水是生命之源,火星上已被证实存在其它形式的水。解决了水的问题,科学家因此有了各种大胆设想来破解其他难题。比如,能够最终靠温室效应、生物手段等对火星做改造,使之成为适宜地球生命居住的星球,这样的一个过程也被称为“地球化”。

  将视线从未来拉回到现在。毫无疑问,火星是人类科技探索的最前沿之一,即使这是一项非常“烧钱”的计划,但并不妨碍世界大国对其热衷和投入。正是以探索火星为代表的各个航天工程,让世界大国保持在科技上的领头羊。从太空探索取得的许多科技成果,现在都正广泛影响着你我的生活,如今看来一些前卫又不起眼的小技术,在不久的未来,扇动的翅膀也许将掀起人类生活的巨大改变。

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